Post on 10-Dec-2014
description
Biogas sebagai Bahan Bakar Nonfosil
Terbarukan
Makalah Dasar Teknik Elektro
Disusun Oleh :
Thursy Rienda AuliaSatriani 1221009
Lina 1221011
Alif Tony 1221021
Benua Eka Saputra 1221022
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK INDUSTRI
UNIVERSITAS INTERNASIONAL BATAM
BATAM
2012
i
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas petunjuk dan
kekuatan yang diberikan kepada penulis, sehingga dapat menyelesaikan makalah dasar teknik
elektro yang berjudul “Biogas sebagai Bahan Bakar Nonfosil Terbarukan”.
Dalam penyusunan dan penulisannya, makalah ini tidak terlepas dari rintangan dan
hambatan, maka dari itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada
berbagai pihak yang telah memberikan sumbangsih kepada penulis sehingga makalah ini dapat
diselesaikan dengan baik.
Makalah ini disusun berdasarkan beberapa materi yang diharapkan dapat menambah
pengetahuan dan wawasan para mahasiswa, terutama dalam persoalan bahan bakar nonfosil yang
terbarukan.
Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna, baik dari segi
materi atau penyusunan, sehingga penulis mengharapkan kritik yang membangun dari pembaca,
guna penulisan makalah kedepannya.
Akhirkata semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua.
Batam, Desember 2012
Penulis
ii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL.......................................................................................................... i
KATA PENGANTAR........................................................................................................ ii
DAFTAR ISI....................................................................................................................... iii
ABSTRAK.......................................................................................................................... iv
BAB I.................................................................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang Masalah............................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah......................................................................................................... 2
1.3 Tujuan Penulisan........................................................................................................... 2
1.4 Manfaat Penulisan......................................................................................................... 2
1.5 Metode Penyelesaian.................................................................................................... 2
1.6 Sistematika Penulisan................................................................................................... 3
BABII.................................................................................................................................. 4
2.1 Pengertian Biogas......................................................................................................... 4
2.2 Sejarah Biogas.............................................................................................................. 4
2.3 Prinsip Teknologi dan Komposisi Biogas..................................................................... 5
BAB III............................................................................................................................... 8
3.1 Pembuatan Biogas......................................................................................................... 8
3.2 Jenis Biodigester........................................................................................................... 10
3.3 Penggunaan Biogas....................................................................................................... 13
BAB IV............................................................................................................................... 16
4.1 Pemanfaatan dan kelebihan biogas............................................................................... 16
4.2 Peluang Pemanfaatan Biogas........................................................................................ 16
BAB V................................................................................................................................ 18
5.1 Kesimpulan................................................................................................................... 18
5.2 Saran............................................................................................................................. 18
DAFTAR PUSTAKA......................................................................................................... 19
iii
iv
ABSTRAK
Melihat semakin menipisnya bahan bakar fosil yang tidak dapat diperbaharui, dipilihlah
sebuah bahan bakar nonfosil yang dapat diperbaharui , yaitu biogas. Biogas merupakan suatu
campuran gas-gas yang dihasilkan dari suatu proses fermentasi bahan organik oleh bakteri dalam
keadaan tanpa oksigen .(Prihandana & Hendroko 2008) instalasinya dapat dibangun sesuai
keinginan dan biaya yang dimiliki. Memiliki manfaat yang luar biasa biogas dapat menggantikan
fungsi BBM untuk meghasilkan energy listrik. Dengan adanya biogas diharapkan dapat
dipraktekan dikehidupan sehaari-hari.
Kata Kunci : Unrenewable, renewable, Biogas, Metana, Disgester.
v
vi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Kelangkaan BBM kembali melanda Indonesia dalam beberapa pekan terakhir ini.
Beberapa anjuran dari pemerintah untuk melakukan penghematan diberbagai bidang, dirasa
tidak lagi cukup untuk mengatasinya. Mengingat Bahan bakar yang selama ini kita gunakan
adalah bahan bakar fosil yang merupakan bahan bakar yang unrenewable (tidak dapat
dipebaharui), mencari sumberdaya alternatif yang renewable(dapat diperbaharui) adalah
salah satu upaya yang tepat untuk mengurangi penggunaan bahan bakar fosil.
Berbagai percobaan dan penelitian guna mencari bahan bakar alternatif berupa bahan
bakar nonfosil dan terbarukan sudah banyak dilakukan, semua hal ini bertujuan untuk
mengurangi ketergantungan kita terhadap bahan bakar fosil yang semakin menipis. Pada bab
ini akan dibahas Latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan penulisan, manfaat
penulisan, metode penyelesaian, dan sistematika penulisan tentang bahan bakar alternative
sebagai pengganti bahan bakar fosil sebagai sumber energi.
Sebagai contoh beberapa potensi yang ada dialam ini seperti cahaya matahari, gelombang
air laut, ocean thermal, sampah dan berbagai buangan dapat dipilih untuk menghasilkan
energi yang terbarukan. Salah satu potensi lain yang cocok untuk kita adalah biogas, dimana
limbah berupa kotoran ternak atau kotoran manusia yang mengandung metana (yang
berperan besar menjadi penyebab effect rumah kaca), dapat dimanfaatkan menjadi sumber
energi yang ramah lingkungan.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa pengertian biogas?
2. Mengapa biogas dipilih sebagai bahan bakar alternatif ?
1
3. Efektifkah biogas sebagai pengganti bahan bakar fosil ?
4. Apa perbedaan biogas dengan bahan bakar lainnya?
5. Bagaimana cara pembuatan biogas?
6. Apa manfaat biogas?
1.3 Tujuan Penulisan
1. Mengetahui pengertian biogas.
2. Mengetahui kandungan yang terdapat dalam biogas.
3. Mengetahui kelebihan yang dimiliki biogas.
4. Mengetahui cara pemanfaatan dan pengolahan biogas.
5. Dapat menambah wawasan.
6. Dapat memotivasi untuk menghasilkan teknologi tepat guna dalam rangka membantu
pemerintah untuk menghemat energi.
1.4 Manfaat Penulisan
1. Dapat mengetahui perbedaan biogas dengan sumber enrgi bahan bakar lainnya.
2. Dapat mengetahui alasan pemilihan biogas.
3. Dapat mengetahui kelebihan dan kekurangan yang dimiliki biogas.
4. Dapat mengetahui cara megolah biogas.
5. Dapat membantu memecahkan masalah akibat kelangkaan BBM sebagi sumber energi.
1.5 Metode Penyelesaian
Metode yang digunakan dalam penulisan dan penyusunan karya ilmiah ini adalah penulisan
referensi pustaka dan rangkuman.
2
1.6 Sistematika Penulisan
BAB I
1.1 Latar Belakang Masalah
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Tujuan Penulisan
1.4 Manfaat Penulisan
1.5 Metode Penyelesaian
1.6 Sistematika Penulisan
BABII
2.1 Pengertian Biogas
2.2 Sejarah Biogas
2.3 Prinsip Teknologi dan Komposisi Biogas
BAB III
3.1 Pembuatan Biogas
3.2 Jenis Biodigester
3.3 Penggunaan Biogas
BAB IV
4.1 Pemanfaatan dan kelebihan biogas
4.2 Peluang Pemanfaatan Biogas
BAB V
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
3
BAB II
PENGENALAN BIOGAS
2.1 Pengertian Biogas
Biogas merupakan gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari
bahan-bahan organik termasuk diantaranya; kotoran manusia dan hewan, limbah domestik
(rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah organik yang biodegradable
dalam kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon
dioksida..(Wikipedia 2012)
Biogas merupakan suatu campuran gas-gas yang dihasilkan dari suatu proses fermentasi
bahan organik oleh bakteri dalam keadaan tanpa oksigen .(Prihandana & Hendroko 2008)
Biogas juga merupakan gas yang dilepaskan jika bahan-bahan organik seperti kotoran
ternak, kotoran manusia, jerami, sekam, dan daun-daun hasil sortiran sayur difermentasi atau
mengalami proses metanisasi. Proses metanisasi menghasilkan gas yang kaya akan methane
dan slurry. Gas methane dapat digunakan untuk berbagai sistem pembangkitan energi
sedangkan slurry dapat digunakan sebagai kompos .(Hambali 2007)
2.2 Sejarah Biogas
Pada awal perkembangan biogas, kebudayaan Mesir, Cina dan Roma kuno diketahui
telah memanfaatkan gas alam dengan cara dibakar untuk menghasilkan panas. Sejarah
penemuan proses anaerobik digestion untuk menghasilkan biogas tersebar di benua Eropa.
Penemuan ilmuwan Volta terhadap gas yang dikeluarkan di rawa-rawa terjadi pada tahun
1770, beberapa dekade kemudian Avogadro mengidentifikasikan tentang gas metana. Setelah
tahun 1875, dipastikan bahwa biogas merupakan produk dari proses anaerobik digestion.
4
Tahun 1884 Pasteour melakukan penelitian tentang biogas menggunakan kotoran hewan. Era
penelitian Pasteour menjadi landasan untuk penelitian biogas hingga saat ini .
Sejak tahun 1975, instalasi biogas mulai diperkenalkan di Cina. Cina memiliki biogas
dengan skala rumah tangga dan telah dimanfaatkan oleh sepertiga rumah tangga di pedesaan.
Tahun 1992, sekitar lima juta rumah tangga menggunakan instalasi biogas sehingga biogas
merupakan bahan bakar utama penduduk Cina.Reaktor biogas yang banyak digunakan adalah
model sumur tembok dengan bahan baku kotoran ternak dan manusia serta limbah pertanian.
Tahun 1981 mulai dikembangkan instalasi biogas di India. Pengembangan instalasi biogas
dilakukan oleh Departemen Sumber Energi non-Konvensional melalui program “The
National Project on Biogas Development” dengan melakukan riset terhadap pengembangan
model instalasi biogas. Reaktor biogas yang digunakan sama dengan reaktor biogas yang
dikembangkan di Cina yaitu menggunakan model sumur tembok dan dengan drum serta
dengan bahan baku kotoran ternak dan limbah pertanian. Tahun 1999, sekitar tiga juta rumah
tangga di India menggunakan instalasi biogas.
Teknologi biogas mulai diperkenalkan di Indonesia pada tahun 1970-an. Pada awalnya
teknik pengolahan limbah dengan instalasi biogas dikembangkan di wilayah pedesaan, tetapi
saat ini teknologi ini sudah mulai diterapkan di wilayah perkotaan. Pada tahun 1981,
pengembangan instalasi biogas di Indonesia dikembangkan melalui Proyek Pengembangan
Biogas dengan dukungan dana dari Food and Agriculture Organization (FAO) dengan
dibangun contoh instalasi biogas di beberapa provinsi. Mulai tahun 2000-an telah
dikembangkan reaktor biogas skala kecil (rumah tangga) dengan konstruksi sederhana yang
terbuat dari plastik secara siap pasang dan dengan harga yang relatif murah .
2.3 Prinsip Teknologi dan Komposisi Biogas
Prinsip pembuatan biogas adalahÿ adanya dekomposisi bahan organik secara anaerobik
(tertutup dari udara bebas) untuk menghasilkan gas yang sebagian besar adalah berupa gas
metan (yang memiliki sifat mudah terbakar) dan karbon dioksida, gas inilah yang disebut
biogas.
5
Proses dekomposisi anaerobik dibantu oleh sejumlah mikroorganisme, terutama bakteri
metan. Suhu yang baik untuk proses fermentasi adalah 30-55øC, dimana pada suhu tersebut
mikroorganisme mampu merombak bahan bahan organik secara optimal. Hasil perombakan
bahan bahan organik oleh bakteri adalah gas metan seperti yang terlihat pada tabel dibawah
ini:
Tabel : Komposisi biogas (%) kotoran sapi dan campuran kotoran ternak dengan sisa pertanian
Jenis gas Biogas
Kotoran sapi Campuran kotoran + sisa pertanian
Metan (CH4) 65,7 54 – 70
Karbon dioksida (CO2) 27,0 45 – 57
Nitrogen (N2) 2,3 0,5 – 3,0
Karbon monoksida (CO) 0 0,1
Oksigen (O2) 0,1 6,0
Propena (C3H8) 0,7 -
Hidrogen sulfida(H2S) - sedikit
Nilai kalor (kkal/m2) 6513 4800 – 6700
Sumber: Harahap, dkk (1978)
Komposisi biogas bervariasi tergantung dengan asal proses anaerobik yang terjadi. Gas
landfill memiliki konsentrasi metana sekitar 50%, sedangkan sistem pengolahan limbah maju
dapat menghasilkan biogas dengan 55-75%CH4 [1].
Tabel : Komposisi biogas[2]
Komponen %
Metana (CH4) 55-75
Karbon dioksida (CO2) 25-45
Nitrogen (N2) 0-0.3
Hidrogen (H2) 1-5
Hidrogen sulfida (H2S) 0-3
Oksigen (O2) 0.1-0.5
6
Sumber : Wikipedia.org(2012)
Hidrogen sulphur mengandung racun dan zat yang menyebabkan korosi, bila biogas
mengandung senyawa ini maka akan menyebabkan gas yang berbahaya sehingga konsentrasi
yang di ijinkan maksimal 5 ppm. Bila gas dibakar maka hidrogen sulphur akan lebih berbahaya
karena akan membentuk senyawa baru bersama-sama oksigen, yaitu sulphur dioksida /sulphur
trioksida (SO2 / SO3). senyawa ini lebih beracun.
7
BAB III
PEMBUATAN BIOGAS, JENIS BIODIGESTER, CARA PENGGUNAAN
BIOGAS
3.1 Pembuatan Biogas
Pertama, siapkan bahan baku organik yang dapat dicerna oleh bakteri dan
mikroorganisme yang ada dalam pembangkit biogas dengan terlebih dicampur antara kotoran
sapi/ternak dengan air.
Ada tiga kelompok bakteri yang berperan dalam proses pembentukan
biogas:
1. Kelompok bakteri fermentatif, yaitu: Steptococci, Bacteriodes, dan beberapa jenis
Enterobactericeae,
2. .Kelompok bakteri asetogenik, yaitu Desulfovibrio,
3. Kelompok bakteri metana, yaitu Mathanobacterium, Mathanobacillus, Methanosacaria,
dan Methanococcus.
Sedangkan terkait dengan temperatur, secara umum ada 3 rentang
temperatur yang disenangi oleh bakteri, yaitu:
1. Psicrophilic (suhu 4o – 20o C), biasanya untuk negara-negara subtropics atau beriklim
dingin,
2. Mesophilic (suhu 20o – 40o C),
3. Thermophilic (suhu 40o – 60o C), hanya untuk men-digesti material, bukan untuk
menghasilkan biogas.
Dengan demikian, untuk negara tropis seperti Indonesia, digunakan unheated digester
(digester tanpa pemanasan) pada kondisi kondisi temperatur tanah 20o – 30o C.
Tahap selanjutnya adalah input, yaitu melakukan pengolahan terhadap bahan baku agar
dapat memenuhi persyaratan pembuatan biogas, yaitu:
1. Penyaringan bahan baku
8
Penyaringan ini dilakukan agar bahan baku tidak mengandung serat yang terlalu
kasar. Serat kasar tersebut berupa sampah atau kotoran lain dari kandang selain kotoran
ternak, misalnya serpihan kayu, akar, daun keras, sisa batang rumput atau kotoran lainnya
yang kebanyakan berupa sisa-sisa pakan ternak yang terlalu kasar.
2. Pencampuran dengan air dan pengadukan
Air berguna bagi mikroorganisme di dalam pembangkit sebagai media transpor saat
pencampuran kotoran. Campuran tidak boleh terlalu encer atau terlalu kental karena
dapat mengganggu kinerja pembangkit/reaktor dan menyulitkan saat penanganan hasil
keluaran pembangkit biogas. Sebagai panduan dasar, campuran yang baik berkisar antara
7% – 9% bahan padat.
3. Memasukkan bahan organic
Terlebih dahulu, buatlah keran sederhana agar dalam memasukkan bahan organik ke
dalam pembangkit dapat dilakukan dengan mudah.
4. Mengalirkankan ke saluran inlet atau saluran masukan
Mengalirkan lumpur kedalam digester melalui lubang pemasukan. Pada pengisian
pertama kran gas yang ada diatas digester dibuka agar pemasukan lebih mudah dan udara
yang ada didalam digester terdesak keluar. Pada pengisian pertama ini dibutuhkan lumpur
kotoran sapi dalam jumlah yang banyak sampai digester penuh.
5. Membuang gas yang pertama dihasilkan
Membuang gas yang pertama dihasilkan pada hari ke-1 sampai ke-8 karena yang
terbentuk adalah gas CO2. Sedangkan pada hari ke-10 sampai hari ke-14 baru terbentuk
gas metan (CH4) dan CO2 mulai menurun. Pada komposisi CH4 54% dan CO2 27%
maka biogas akan menyala.
6. Terbentuknya Biogas
Pada hari ke-14 gas yang terbentuk dapat digunakan untuk menyalakan api pada
kompor gas atau kebutuhan lainnya. Mulai hari ke-14 ini kita sudah bisa menghasilkan
energi biogas yang selalu terbarukan. Biogas ini tidak berbau seperti bau kotoran sapi.
Selanjutnya, digester terus diisi lumpur kotoran sapi secara kontinu sehingga dihasilkan
biogas yang optimal
9
3.2 Jenis Biodigester
Digester adalah tempat terjadinya fermentasi bahan-bahan organik yang selanjutnya akan
menghasilkan gasbio. Digester harus dibuat kedap udara, hal ini disebabkan proses
fermentasi yang terjadi adalah secara anaerob (tidak ada oksigen). Digester biogas dapat
dibuat dengan berbagai tipe dan ukuran, tergantung pada bahan dan anggaran yang tersedia.
Dari segi konstruksi, biodigester dibedakan menjadi:
1. Fixed dome
Biodigester ini memiliki volume tetap
sehingga produksi gas akan
meningkatkan tekanan dalam reactor
(biodigester). Karena itu, dalam
konstruksi ini gas yang terbentuk akan
segera dialirkan ke pengumpul gas di
luar reaktor.
2. Floating dome
Pada tipe ini terdapat bagian pada
konstruksi reaktor yang bisa bergerak
untuk menyesuaikan dengan kenaikan
tekanan reaktor. Pergerakan bagian
reaktor ini juga menjadi tanda telah
dimulainya produksi gas dalam reaktor
biogas. Pada reaktor jenis ini,
pengumpul gas berada dalam satu kesatuan dengan reaktor tersebut.
10
3. Balloon
Reaktor balon merupakan jenis reaktor yang banyak digunakan pada skala rumah tangga
yang menggunakan bahan plastik sehingga lebih efisien dalam penanganan dan
perubahan tempat biogas. reaktor ini terdiri dari satu bagian yang berfungsi sebagai
digester dan penyimpan gas masing masing bercampur dalam satu ruangan tanpa sekat.
Material organik terletak dibagian bawah karena memiliki berat yang lebih besar
dibandingkan gas yang akan mengisi pada rongga atas.
Dari segi aliran bahan baku reaktor biogas, biodigester dibedakan menjadi:
1. Bak (batch)
Pada tipe ini, bahan baku reaktor ditempatkan di dalam wadah (ruang tertentu) dari awal
hingga selesainya proses digesti. Umumnya digunakan pada tahap eksperimen untuk
mengetahui potensi gas dari limbah organik.
2. Mengalir (continuous)
Untuk tipe ini, aliran bahan baku masuk dan residu keluar pada selang waktu tertentu.
Lama bahan baku selama dalam reaktor disebut waktu retensi hidrolik (hydraulic
retention time/HRT).
Sementara dari segi tata letak penempatan biodigester, dibedakan menjadi:
1. Seluruh biodigester di permukaan tanah
Biasanya berasal dari tong-tong bekas minyak tanah atau aspal. Kelemahan tipe ini
adalah volume yang kecil, sehingga tidak mencukupi untuk kebutuhan sebuah rumah
11
tangga (keluarga). Kelemahan lain adalah kemampuan material yang rendah untuk
menahan korosi dari biogas yang dihasilkan.
2. Sebagian tangki biodigester di bawah permukaan tanah
Biasanya biodigester ini terbuat dari campuran semen, pasir, kerikil, dan kapur yang
dibentuk seperti sumuran dan ditutup dari plat baja. Volume tangki dapat diperbesar atau
diperkecil sesuai dengan kebutuhan. Kelemahan pada sistem ini adalah jika ditempatkan
pada daerah yang memiliki suhu rendah (dingin), dingin yang diterima oleh plat baja
merambat ke dalam bahan isian, sehingga menghambat proses produksi.
3. Seluruh tangki biodigester di bawah permukaan tanah
Model ini merupakan model yang paling popular di Indonesia, dimana seluruh instalasi
biodigester ditanam di dalam tanah dengan konstruksi yang permanen, yang membuat
suhu biodigester stabil dan mendukung perkembangan bakteri methanogen.
Komponen pada biodigester sangat bervariasi, tergantung pada jenis biodigester yang
digunakan. Tetapi, secara umum biodigester terdiri dari komponen-komponen utama sebagai
berikut:
1. Saluran masuk Slurry (kotoran segar) - Saluran ini digunakan untuk memasukkan slurry
(campuran kotoran ternak dan air) ke dalam reaktor utama. Pencampuran ini berfungsi
untuk memaksimalkan potensi biogas, memudahkan pengaliran, serta menghindari
terbentuknya endapan pada saluran masuk.
2. Saluran keluar residu – Saluran ini digunakan untuk mengeluarkan kotoran yang telah
difermentasi oleh bakteri. Saluran ini bekerja berdasarkan prinsip kesetimbangan tekanan
hidrostatik. Residu yang keluar pertama kali merupakan slurry masukan yang pertama
setelah waktu retensi. Slurry yang keluar sangat baik untuk pupuk karena mengandung
kadar nutrisi yang tinggi.
12
3. Katup pengaman tekanan (control valve) – Katup pengaman ini digunakan sebagai
pengatur tekanan gas dalam biodigester. Katup pengaman ini menggunakan prinsip pipa
T. Bila tekanan gas dalam saluran gas lebih tinggi dari kolom air, maka gas akan keluar
melalui pipa T, sehingga tekanan dalam biodigester akan turun.
4. Sistem pengaduk – Pengadukan dilakukan dengan berbagai cara, yaitu pengadukan
mekanis, sirkulasi substrat biodigester, atau sirkulasi ulang produksi biogas ke atas
biodigester menggunakan pompa. Pengadukan ini bertujuan untuk mengurangi
pengendapan dan meningkatkan produktifitas biodigester karena kondisi substrat yang
seragam.
5. Saluran gas – Saluran gas ini disarankan terbuat dari bahan polimer untuk menghindari
korosi. Untuk pembakaran gas pada tungku, pada ujung saluran pipa bisa disambung
dengan pipa baja antikarat.
6. Tangki penyimpan gas – Terdapat dua jenis tangki penyimpan gas, yaitu tangki bersatu
dengan unit reaktor (floating dome) dan terpisah dengan reaktor (fixed dome). Untuk
tangki terpisah, konstruksi dibuat khusus sehingga tidak bocor dan tekanan yang terdapat
dalam tangki seragam, serta dilengkapi H2S Removal untuk mencegah korosi.
3.3 Cara Penggunaan Biogas
Penyaluran biogas kerumah warga seteah masuk dalam tangki penampungan, dengan
menggunakan pipa PVC, gas sudah dapat disalurkan kerumah warga, terutama ke kompor
gas.
Untuk bahan bakar biogas tidak diperlukan kompor khusus, sebab biogas memiliki sifat
mudah terbakar.Kompor untuk biogas dapat menggunakan kompor biogas yang telah banyak
dijual atau dengan menggunakan kompor gas yang telah dimodifikasi.Selain pada kompor,
biogas juga dapat dipergunakan untuk menyalakan lampu petromax dan generator
13
listrik.Untuk generator listrik, saat ini telah banyak jenis dan model generator yang
menggunakan bahan bakar biogas.
14
Konversi Biogas – Listrik
Perubahan biogas menjadi energi listrik dilakukan dengan memasukkan gas dalam tabung
penampungan kemudian masuk ke conversion kit yang berfungsi menurunkan tekanan gas
dari tabung sesuai dengan tekanan operasional mesin dan mengatur debit gas yang bercampur
dengan udara didalam mixer, dari mixer bahan bakar bersama dengan udara masuk kedalam
mesin dan terjadilah pembakaran yang akan menghasilkan daya untuk menggerakkan
15
generator yang menghasilkan energi listrik. Karakterisrik pembakaran yang terjadi pada
mesin diesel berbeda dengan pembakaran pada mesin bensin.
Berdasarkan hasil survey lapangan bahwa mesin yang dapat digunakan untuk mesin
penggerak generator PLTBG adalah mesin diesel dan bensin. Di pasaran untuk mesin bensin
harganya jauh lebih mahal dari mesin diesel dengan daya yang sama dan untuk daya yang
besar hanya mesin diesel yang dapat digunakan sebab tidak adanya mesin bensin dengan
daya besar di pasaran. Penggunaan kedua jenis mesin tersebut dalam kenyataannya
menghasilkan efisiensi yang rendah sehingga perlu adanya modifikasi.
Modifikasi yang perlu dilakukan untuk mengubah mesin diesel menjadi mesin berbahan
bakar biogas adalah dengan cara menambahkan conversion kit dan mixer. Fungsi conversion
kit adalah untuk mengatur debit dan menurunkan tekanan aliran bahan bakar sesuai dengan
tekanan operasional yang diinginkan sedangkan mixer berfungsi sebagai pencampur bahan
bakar dengan udara. Pemasangan mixer terletak pada saluran masuk udara dan conversion kit
terpasang antara mixer dan tabung gas (Gas holder). Sistem modifikasi ini menggunakan
sistem dualfuel yaitu mesin menggunakan dua bahan bakar yang dilakukan secara bersamaan
dengan komposisi 20% solar dan 80% biogas . Hal ini dilakukan karena titik nyala
pembakaran biogas sangat tinggi yaitu sekitar 645°C-750°C.
Gambar 4Skema pemasangan mixer dan conversion kit pada mesin diesel
Modifikasi mesin bensin hampir sama dengan mesin diesel yaitu dengan cara menambah
Conversion kit dan mixer. Perbedaannya adalah pada mesin bensin bahan bakar biogas dapat
digunakan 100%, hal ini dikarenakan adanya busi sehingga bahan bakar biogas akan cepat
terbakar. Pemasangan mixer terletak antara saringan udara dan karburator, sedangkan
16
Conversion kit terpasang antara mixer dan tabung gas (gas holder). Perkiraan biaya untuk
pembelian Conversion kit dan mixer yaitu sekitar Rp. 4.800.000,00 untuk kondisi alat baru.
17
BAB IV
MANFAAT DAN KELEBIHAN BIOGAS
4.1 Manfaat dan Kelebihan Biogas
1. Biogas merupakan energi tanpa menggunakan material yang masih memiliki manfaat
termasuk biomassa sehingga biogas tidak merusak keseimbangan karbondioksida yang
diakibatkan oleh penggundulan hutan (deforestation) dan perusakan tanah.
2. Energi biogas dapat berfungsi sebagai energi pengganti bahan bakar fosil sehingga akan
menurunkan gas rumah kaca di atmosfer dan emisi lainnya.
3. Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang keberadaannya duatmosfer akan
meningkatkan temperatur, dengan menggunakan biogas sebagai bahan bakar maka akan
mengurangi gas metana di udara.
4. Limbah berupa sampah kotoran hewan dan manusia merupakan material yang tidak
bermanfaaat, bahkan bisa menngakibatkan racun yang sangat berbahaya. Aplikasi
anaerobik digestion akan meminimalkan efek tersebut dan meningkatkan nilai manfaat
dari limbah
5. Selain keuntungan energi yang didapat dari proses anaerobik digestion dengan
menghasilkan gas bio, produk samping seperti sludge. Meterial ini diperoleh dari sisa
proses anaerobik digestion yang berupa padat dan cair. Masing-masing dapat digunakan
sebagai pupuk berupa pupuk cair dan pupuk padat.
4.2 Peluang Pemanfaatan Biogas
Kapasitas Tempat
Pengolahan (m2)
Produksi
Gas/Hari (m3)
Kotoran
Hewan/Hari (kg)
Jumlah
Air(Liter)
Kebutuhan
Jumlah Ternak
4 0,8-1,6 20-40 20-40 3-4
6 1,6-2,4 40-60 40-60 5-6
8 2,4-3,2 60-80 60-80 7-8
10 3,2-4,2 80-100 80-100 9-10
12 4,2-4,8 100-120 100-120 11-12
18
1 ekor sapi. menghasilkan kotoran sebanyak 1-2kg setiap harinya
Poduksi gas per 1 kg kotoran sapi sebanyak 0,023-0,04m3 atau ± 37liter
Kebutuhan gas untuk memasak 0,33-0,4 m3 per orang.
1 buah kompor membutuhkan ±400 liter biogas atau 0,22-1,10 m3 per jam
Kebutuhan gas untuk 1 buah lampu 0,1-0,15m3 per jam /100-150 liter
1m3 Biogas setara dengan:
1pon (0,48 kg) gas LPG
0,52 liter minyak diesel
0,62 liter minyak tanah
4,7 kWh listrik
3,5 kg kayu bakar
1m3 Biogas setara dengan:
Memasak selama 3 jam
Menyalakan lisrik 80 Watt selama 6 jam
Menjalankan motor (1 hp )-2jam
Menggerakkan truk 3 ton selama 2,8 km
Membangkitkan listrik 1,25 kWatt
19
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Pemilihan bahan bakar nonfosil biogas merupakan upaya yang tepat dalam mengatasi
krisis bahan bakar fosil. Biogas yang merupakan suatu campuran gas-gas yang dihasilkan
dari suatu proses fermentasi bahan organik oleh bakteri dalam keadaan tanpa oksigen,
memiliki beberapa manfaat selain mengurangi gas metana yang merupakan penyebab efek
rumah kaca, biogas juga membantu mengatasi pemanfaatan limbah buangan. Instalasi biogas
juga dapat dibangun sesuai dengan dana yang dimiliki, selain itu juga menghasilkan limbah
sampingan yang dapat digunakan sebagai pupuk.
5.2 Saran
1. Diharapkan penggunaan biogas dapat diterapkan dimasyarakat,
2. Adanya pengkajian mengenai energy ini lebih dalam diharapkan dapat membawa
pemanfaatan yang lebih besar bagi penggunanya.
3. Penyuluhan dan sosialisasi mengenai biogas baik oleh pemerintah maupun para ahli
diharapkan terus diberikan dengan harapan terus berkembangnya pemanfaatan biogas,
dan perbaikan dimasa mendatang.
20
DAFTAR PUSTAKA
Lentera Kecil.(2012, 19 Juni) Penulisan Daftar Pustaka dari Internet .Diperoleh 4 Desember
2012, dari < http://lenterakecil.com/penulisan-daftar-pustaka-dari-internet>
Terindikasi.(2012, 27 Mei) Contoh Daftar Isi Makalah Diperoleh 4 Desember 2012, dari <
http://www.terindikasi.com/2012/05/contoh-daftar-isi-makalah.html>
Energi Alternatif Terbarukan.(2010, 9 Maret ) Pembangunan Desa Mandiri Energi Diperoleh
4 Desember 2012, dari <http://lookdediodesha.blogspot.com/2010/03/pembangunan-desa-
mandiri-energi09.html>
Dostoc.(2012, 3 Agustus) Biogas Materi Diperoleh 4 Desember 2012, dari
<http://www.docstoc.com/docs/115790761/Biogas-Materi 3/8/2012>
Nuranimahabbah.(2009, 21 Maret) Makalah Diperoleh 4 Desember 2012, dari
<http://nuranimahabbah.wordpress.com/2009/03/21/makalah/>
BPTP Riau (2011, 24 Januari) Teknologi Pembuatan Biogas dari Kotoran Ternak Diperoleh 4.
Desember 2012, dari <http://riau.litbang.deptan.go.id/ind/images/stories/PDF/biogas.pdf>
Si Cimout Girly (2011, 5 Desember) Pembangkit Listrik Tenaga Biogas Diperoleh 4 Desember
2012, dari <http://medyaminalisa.blogspot.com/2011/12/pembangkit-listrik-tenaga-
biogas.html si cimout girly >
Bloger Palopo (2012, 11 Mei) Komponen Utama yang Harus Dibuat Dalam Pembuatan
Instalasi Biogas Diperoleh 4 Desember 2012, dari
<http://harno-blog.blogspot.com/2012/05/komponen-utama-yang-harus-dibuat-
dalam.html#ixzz2E2CCKIwy>
Kamase (2009, 6 Juni) Cara Mudah Membuat Digester Biogas Diperoleh 4 Desember 2012, dari
< http://www.kamase.org/?p=548>
21